VCSEL产业：走向彻底蜕变

来源：内容由半导体行业观察（ID:icbank）编译自「Yole」，谢谢。

近年来，因为消费电子市场的加速采用，VCSEL的市场关注度正在快速攀升。

据市场分析机构Yole的固态照明技术与市场分析师 Pierrick Boulay介绍，VCSEL 技术在过去几年不断发展——从过去用于数据通信应用的基于 850nm 的 VCSEL 过渡到用于 3D 传感应用的基于 940nm 的 VCSEL 阵列，这种情况已经正在发生。

他补充道：“几年前，智能手机在前显示屏中嵌入了一个凹口，以实现自拍相机和人脸识别模块。这些元素占用空间并且不雅观。厂商们的目标是将这些元素隐藏在显示器下。为了实现这一点，用于 3D 传感的波长的转变对于光线穿透显示屏是必要的。”

正是得益于数据通信和移动应用的推动，Yole预测，全球 VCSEL 市场预计将从 2021 年的 12 亿美元增加到 2026 年的 24 亿美元，2021-2026 年期间的复合年增长率为 13.6%。该市场由移动和消费市场主导，该市场在未来几年将以 16.4% 的复合年增长率增长，那就意味着市场总额将从 2021 年的 7.97 亿美元增长到 2026 年的 17 亿美元。

根据 Pierrick Boulay的说法：“在这个市场上，与智能手机相关的收入预计将在 2021 年和 2022 年保持稳定。这是由于 Android 玩家对 3D 传感模块的采用减少了。2021 年，只有苹果公司正在实施 VCSEL 和开发 AR 应用程序。这将创造两年来市场相对平稳。Android 玩家之后可能会恢复增长”。

数据通信是第二大市场，预计 2021 年将产生 4.3 亿美元的收入，2026 年将达到 5.66 亿美元，21到26的复合年增长率为 5.6%。

来到汽车市场，在2021年，这个市场规模很小，收入仅为 110 万美元，但预计到 2026 年将快速达到 5700 万美元，复合年增长率为 122%，其中的主要应用是激光雷达和驾驶员监控。

工业应用预计将在 2021 年产生 1600 万美元的收入，并在 2026 年达到 2100 万美元，复合年增长率为 6.3%。

随着使用 3D LiDAR 的应用的出现，工业收入可能会在中期起飞。这些应用将与智能基础设施和物流相关。

Yole进一步表示，从技术上看OLED 显示屏似乎对 SWIR 光（大约 1300 到 1400 nm）是透明的。从 940nm 到这种 SWIR 波长的转变将对组件和供应链产生深远的影响。因为 940nm VCSEL 将由 6 英寸 GaAs 晶圆制成。SWIR VCSEL 应该基于 InP，它更难加工，目前制造是在 2" 和/或 3" 上完成的。

在Yole看来，VCSEL 制造从 4" 转向 6"，并可能很快转向 8" 制造。

Yole 固态照明与显示业务部门经理，Pars Mukish也指出：“带来的影响不仅限于光源，还包括接收器，其中硅基 SPAD 用于 NIR 区域。硅不能再用于 SWIR 区域。SPAD 必须基于 InGaAs 材料或使用量子点。在这两种情况下，该技术仍处于新兴阶段，制造良率较低，且组件的可用性有限。这将导致发射器和接收器的组件成本更高”。

另一个趋势正在出现，那就是在 OLED 显示器下集成 3D 传感模块，这可能会扰乱传统的制造链。

他们强调，只有智能手机 ASP 超过 1,000 美元的苹果才能承受这样的技术变革。

在Yole看来，智能手机并不是vcsel技术不断发展的唯一应用。汽车应用，尤其是激光雷达，将是最近的发展动力之一。多结（multi-junction）技术代表了 VCSEL 行业的下一个飞跃。多结 VCSEL 为用户提供了许多重要的好处。在背面发射配置中，多结 VCSEL 与传统同类产品相比具有多项优势。消除引线键合将提高 VCSEL 性能并允许使用微透镜以具有更紧凑的封装。

Yole最后强调，VCSEL供应商众多，但大的厂商不足十家，中小型厂商众多。其中，Lumentum 和 II VI 占据了约 80% 的 VCSEL 市场。

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